Исследование режимов работы элементов электрооборудования и системы защиты и управления электролизно-водного генератора бытового назначения

• Автор: Теодорович, Наталия Николаевна
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Черкизово
• Количество страниц: 149 с. : 2 ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ РАЗРАБОТОК И

ИССЛЕДОВАНИЙ ЭЛЕКТРОЛИЗНО-ВОДНЫХ ГЕНЕРАТОРОВ

§1-1 Применение водородно-кислородного пламени для газопламенной

обработки металлов

§1-2 Основные схемы и конструкции ЭВГ

§ 1.3 Варианты схем управления и защиты ЭВГ бытового

назначения

ГЛАВА II. ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ЭЛЕМЕНТОВ

ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ И
УПРАВЛЕНИЯ ЭВГ БЫТОВОГО НАЗНАЧЕНИЯ
§2.1 Анализ режимов работы систем электропитания
электролизера
§ 2.2 Анализ работы схемы включения ЭВГ через однополупериодный
выпрямитель
§ 2.3 Анализ работы двухполупериодной схемы на неуправляемых вентилях
(диодах)
§ 2.4 Анализ однополупериодной схемы на управляемом вентиле
(тиристоре)
§ 2.5 Анализ работы двухполупериодной схемы с тиристорным
контактором
§ 2.6 Анализ работы трансформаторного оборудования в системе
тиристорный контактор-выпрямитель-электролизер
§ 2.7 Методика расчета и выбор элементов электрооборудования
§ 2.8 Тепловой режим элементов электрооборудования
ГЛАВА III АНАЛИЗ ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ И ЗАЩИТЫ

§ 3.1 Оптоэлектронный датчик давления

§3.2 Определение оптимальных параметров оптоэлектронного датчика
давления
ГЛАВА IV СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ГОРЕЛКИ ДЛЯ
ПАЙКИ И СВАРКИ ЭВГ БЫТОВОГО НАЗНАЧЕНИЯ
§ 4.1 Расчет камерно-вихревой горелки для бытового ЭВГ
§4.2 Методика определения распределения температуры изделия в процессе сварки или пайки с применением бытового электролизно-водного генератора
§ 4.3 Описание алгоритма и программа математической модели
§4.4 Основные требования, предъявляемые к электролизно-водным
генераторам бытового назначения
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ II

ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время наблюдается все больший дефицит карбида кальция, что приводит удорожанию получения из него ацетилена. В связи с этим возникает необходимость поиска газов - заменителей ацетилена, позволяющих сократить или исключить применение дефицитных и дорогостоящих сварочных материалов, снизить материалоемкость и себестоимость выпускаемой продукции.
В качестве заменителя ацетилена может применяться водороднокислородное пламя, получаемое при сжигании газовой смеси, генерируемой электролизно-водными генераторами. Такая замена позволяет исключить необходимость использования дорогого баллонного хозяйства, отказаться от использования карбида кальция и ацетиленовых генераторов, заметно снизить энерго- и трудозатраты.
Следует отметить, что в последнее время заметно возрос интерес к использованию электролизно-водных генераторов кислородно-водородной смеси, обладающих уникальными характеристиками локального источника тепловой энергии, основу которого составляет процесс горения кислородно-водородной смеси. К числу таких характеристик следует отнести, прежде всего, возможность достижения температур более 3000°С, возможность изменять мощность источника в чрезвычайно высоких пределах (от нескольких милливатт до нескольких киловатт). Важно, и это также является одной из привлекательных сторон данного источника, что продуктом горения является вода, что облегчает реализацию условий экологической безопасности. Нужно отметить, что введение в состав горючей смеси добавок в виде паров углеводородных соединений позволяет легко изменять характер пламени от окислительного до восстановительного. При этом появляется возможность в широких пределах регулировать температуру пламени.
Специализированные установки на основе электролизно-водных генераторов кислородно-водородной смеси уже сейчас находят широкое

получим уравнение в относительных величинах
— =8Іп#-£ (2.18)

Решение этого уравнения, удовлетворяющее начальному условию і, =0 при $ = у/ есть:
Не работает при <р = 90° и уравнение (2.17) для определения продолжительности горения вентиля. В этом случае Я определяется из (2.19), где & = цг + Я
Последняя строка в таблице 2.1 вычислена именно по этой формуле.
Следует отметить, что предельный случай ср = 90° практически не осуществим. Даже если индуктивное сопротивление превышает омическое в 100 раз это соответствует углу <р = 89.4°. На практике большие индуктивности хотя и стабилизируют работу генератора, снижают общий коэффициент мощности всей установки, который должен быть не ниже определенного значения, задаваемого стандартами на бытовую электроаппаратуру. (При <р = 89.4° cosi-р = 0.135, что недопустимо мало).
Для повышения cos <р можно ввести емкостный компенсатор, но это загромождает блок питания и снижает его надежность, поэтому оптимальный подбор индуктивности по отношению к омическому сопротивлению генератора выполняется с помощью полученных графиков.
Среднее значение тока через прибор в относительных единицах
(2.19)
здесь I,

COSl/A-cos(y/+A)-£-А
(2.20)
j у/ + Я
(2.21)